Unidad 1

Conceptos fundamentales de la Química

Química: es una ciencia muy amplia que estudia la materia, sus propiedades, estructura, las transformaciones que en la misma suceden, las leyes que rigen dichas transformaciones y las variaciones de energía que acompañan a estos cambios.

Podemos decir que es la ciencia base en donde se asientan el resto de las ciencias, ya que tiene aplicación en la Biología, que estudia la materia viva (FIGURA 1-2-1); la Geología que estudia los minerales presentes en las diferentes rocas (FIGURA 1-2-2) y otras.

FIGURA 1-2-1 FIGURA 1-2-2

Para estudiar Química son necesarios algunos conceptos previos:

Materia, Masa, Cuerpo, Sustancia, Volumen, Densidad, Peso

Materia: es todo aquello que posee masa, ocupa un lugar en el espacio y es perceptible a través de los sentidos (por el olfato, olores; por el gusto, sabores, por el tacto, texturas y otros). Es el componente común a todos los cuerpos. Por ejemplo es materia el agua, el aire que respiramos, el plástico, el azúcar, el vidrio, la madera y otros.

Masa: es la cantidad de materia que posee un cuerpo y siempre es constante, no varía con la posición del mismo. Una unidad de masa de uso común es el gramo (g).

FIGURA 1-2-3 Los cuerpos poseen masa.

Por ejemplo, si nos detenemos a observar la información que tienen los siguientes envases (FIGURA 1-2-4), vemos que este se expresa en gramos, así que estamos hablando de masa. La masa de los tres recipientes es distinta. Tienen 240 g, 250 g y 260 g de salsa respectivamente.

FIGURA 1-2-4

Cuerpo: es una porción limitada de materia que se lo separa para su estudio. El mismo posee límites reales y masa.

FIGURA 1-2-5 Un sombrero es un cuerpo.

Son ejemplos de cuerpos: un lápiz, un anillo, un litro de agua, ventana de vidrio, vaso de plástico y otros.

Sustancia: es una clase especial de materia. Una sustancia determinada presenta siempre las mismas propiedades físicas y químicas bajo idénticas condiciones de observación. Por ejemplo el azúcar común (FIGURA 1-2-6) es sacarosa en casi su totalidad y bajo las mismas condiciones de observación presenta siempre las mismas propiedades. Este es un ejemplo de clase especial de materia o sustancia.

FIGURA 1-2-6

Volumen: es la medida del espacio que ocupa un determinado cuerpo. Puede medirse en centímetros cúbicos (cc) o litros.

FIGURA 1-2-7 Vemos tres recipientes de salsa de la misma marca comercial. Los tres recipientes tienen la misma forma y tamaño. Es decir, son recipientes con el mismo volumen.

Densidad: es el cociente entre la masa y el volumen que ocupa un cuerpo (FIGURA 1-2-8).

FIGURA 1-2-8

FIGURA 1-2-9 Conociendo que todos los recipientes ocupan igual volumen, pero sus masas son distintas, podemos hablar de la densidad. La salsa que ocupando un mismo volumen tiene menor masa (240 g) es la menos densa, en este caso la salsa de maíz. La más densa será la "picantina", que tiene la mayor masa (260 g) ocupando el mismo volumen que las otras dos.

Peso: es una medida de la fuerza gravitatoria que la tierra ejerce sobre cada cuerpo cercano a su superficie. Una unidad de medida común para medir el peso de un cuerpo es el Newton (N).

Matemáticamente hablando se puede relacionar la masa con el peso, según la expresión:

Peso (P) = masa (m) × aceleración de la gravedad (g) (el cálculo de peso se desarrollará en el Módulo de Física).

Por ejemplo:

FIGURA 1-2-9 En la imagen se puede observar que una roca que posee una masa de 10 kg, pesa 98 Newtons en la Tierra y solo pesa 16 Newtons en la Luna. Por lo tanto el peso de un cuerpo tiene distintos valores según el lugar donde se determine, de ahí que debe hablarse de peso local.

Hablando con precisión entonces, la masa es la cantidad de materia que posee un cuerpo y no varía según el lugar donde se encuentre el cuerpo. En cambio el peso es la fuerza con que un planeta atrae a un cuerpo y no tiene los mismos valores en distintos planetas.